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1、机械分院汽车工程系毕业论文课题名称:丰田RAV4轿车电控系统诊断与检修姓 名: 王浩 学 号: 580402910321 专 业: 汽车检测与维修 班 级: 09汽修中锐（2）班 指导老师: 李洪娟老师 二零一一年十一月目 录摘要：2引言31 丰田RAV4发动机电控系统的概述41.1 丰田RAV4发动机电控系统的优点及工作原理51.2丰田RAV4发动机电控燃油供给系统71.3 燃油供给控制71.4丰田RAV4发动机点火系统81.5 丰田RAV4发动机空气供给系统101.6丰田RAV4发动机怠机怠速控制102丰田RAV4发动机故障诊断方法及流程112.1 发动机故障诊断方法112.2 丰田RAV
2、4怠速不稳的诊断流程132.3丰田RAV4发动机无法启动的诊断流程153 丰田RAV4发动机故障的案例173.1 故障案例一丰田RAV42.0L机怠稳速不稳173.2 故障案例二丰田RAV4中高速加速不良18结论20参考文献21致谢22摘要：随着汽车电子技术的日趋发展和完善，汽车发动机电控技术已达到相当高的水平，这使得汽车维修行业及维修人员面临一次新的技术挑战。发动机作为汽车的核心部件，对汽车的整体性能有着重要的影响。本文对丰田RAV4发动机电控系统的组成及工作原理进行了介绍与分析，并对发动机的诊断方法做出了总结。对常见的故障诊断与排除进行了归纳，通过二个案例的详细分析总结出对发动机寻找故障的
3、技巧和排除方法。关键词：发动机；故障；排除；丰田RAV4丰田RAV4电控系统故障的诊断与排除引言改革开放以来，汽车工业作为我国国民经济发展的支柱产业，进入了一个蓬勃发展的时期。一方面经过引进技术、消化吸收国外的先进技术，另一方面探索以市场为导向发展生产的道路，得到了健康的成长。汽车工业的发展已经走入了居民家庭。现代汽车的技术水平不断提高，特别是电子技术的应用，使汽车的结构性能发生了根本性变化，新的结构原理和装置相续涌现，发动机电控系统故障的诊断与检修问题也接踵出现，对汽车的使用及维修人员提出了新的更高的要求。经济的发展使汽车已经普及了，发动机的维修也越来越多，为了提高维修质量和效率，就应懂得发
4、动机维修的基本方法和原理。作为现代的维修人员必须精通发动机电控系统。因此，我们要全面透彻的了解电控发动机各组成部分的工作原理，掌握其各项功能与作用，根据具体的故障现象结合相关的技术知识、经验，制定出切实可行而又经济的维修方案，已达到排除故障的目的。我在此对丰田RAV4发动机电控系统故障的诊断与排除做个全面的总结。1 丰田RAV4发动机电控系统的概述丰田RAV4轿车发动机的电子控制燃油喷射系统又称作程式控制燃油系统。其结构如图2-1所示。系统主要包括发动机微机（Electronic control manage, 以下简称ECM）、进气系统、燃油喷射控制系统（PGM-FI）、燃油供给系统、发动机
5、排放控制系统、电子可变气门正时控制系统（VTEC)系统以及自诊断系统。图2-1 丰田RAV4本RAV4轿车电子控制燃油喷射系统结构图1-氧传感器 2-爆震传感器 3-发动机冷却液温度传感器 4-EGR阀及升程传感器 5-燃油箱 6-燃油蒸发排放控制双通阀 7-燃油蒸发排放控制阀 8-燃油压力调节器 9-燃油泵 10-燃油滤清器 11-喷油器 12-燃油脉冲缓冲器 13-EGR阀及升程传感器 14-发动机支架控制电磁阀 15-进气管绝对压力传感器 16-节气门体 17-空气滤清器 18-共腔 19-怠速空气控制阀 20-燃油蒸发排放控制电磁阀 21-燃油蒸发排放控制膜片阀 22-活性炭罐 23-
6、进气温度传感器 24-三元催化反器 25-曲轴转角传器 26-上止点传感器发动机工作时，ECM根据发动机转速和进气管绝对压力传感器的信号得到基本的喷油时间和基本的点火时间，然后再根据发动机冷却液温度传感器及其它反映发动机状态的传感器信号，对基本的喷油时间和基本的点火时间进行修正，以使发动机在各种工况和状态下都是最佳喷油量和最佳点火时刻。当发动机传感器或其电路发生故障而其信号不正常时，ECM将该传感器信号设定为一个预定值，使发动机能够继续运转，同时，自诊断系统使故障指示灯亮起并以故障代码的形式将故障信息存储在发动机ECM的存储器中。1.1 丰田RAV4发动机电控系统的优点及工作原理丰田RAV4发
7、动机电控燃油喷射（EFI）系统能根据汽车运行工况的变化实现混合气浓度的（即空燃比）的高精度控制。提高了发动机的动力性、燃油经济性和降低了排放污染，比化油器式汽油机供给系统和K型、KE型汽油喷射系统有明显的优越性。因为电子控制的灵活性和电脑强有力的综合处理能力，使电控系统能够根据发动机运行工况和运行环境的变化，如起动、暖机、怠速、加速、满负荷、部分负荷、滑行、环境湿度、海拔高度和燃油品质等，实现最佳空燃比控制及最佳点火提前角控制，以优化发动机各种运行工况，从而取得良好的燃油经济性和排气净化等效果。早在广本轿车装用电控汽油喷射系统后，发动机排量不变，与原装化油器式发动机相比，排放污染物减少了50%
8、以上，最大转矩提高了7%，最大功率提高9%，加速时间缩短20%，等速百公里油耗也略有下降。VTEC是本田气门正时系统的英文缩写，本田的VTEC正时，能调节气门升程。它的工作原理是：当发动机由低速向高速转换时，电子计算机就自动地将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，这样，在压力的作用下，小涡轮就相对于齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60度的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。 由于VTEC导入，使得发动机的配气相位能够柔性地与发动机的负荷相匹配，在原来的VTEC凸轮轴,加了可以切换大小不同角度的凸轮,利用摇臂机构来决定是否顶到高角或小角度的凸轮,而作
9、到可连续式地改变引擎的正时,相位与两段式的气门升程。 在发动机的任何工况下，都能找到最佳的配气相位，以最佳的气门重叠角，实现中、低速时低油耗、低排放，高速时高功率、大扭矩，这就像按照人类大脑的要求那样进行控制，因此被形象地称之为“智能化”。RAV4搭载的是本公司全面面向二十一世纪而开发的发动机，其目的是为了更好的提高发动机燃油效率、降低排放，同时又保证有足够的动力输出以满足驾驶乐趣的需要。电控系统工作原理：如图2-3所示，丰田RAV4发动机电控系统是由四个子系统组成：空气供给系统、燃油供给系统、排气系统和控制系统。该系统利用各种传感器检测发动机的各种状态，经电脑的判断、计算，使发动机在不同工况
10、下，均能获得合适浓度的可燃混合气并按需要输送到各缸燃烧室内进行燃烧、作功。最后，系统还将废气排出。电子控制喷油系统是通过进气歧管绝对压力传感器节气门位置传感器来检测发动机进气量，电子控制单元根据各种传感器的信号进行判断、计算、修正控制喷油器喷油的持续时间，使发动机获得该工况下运行所需的最佳可燃混合气浓度。空气控制系统燃供油 给系统 发动机燃烧进气系统排气系统混合 汽油混合气废气图2-3 电控系统原理图1.2丰田RAV4发动机电控燃油供给系统燃油供给系统由油箱、燃油滤清器、燃油泵、油管、喷油器和燃油蒸发排放控系统等构成。油箱用来储存燃油；燃油滤清器过滤燃油中的杂质与灰尘；燃油泵将油箱的燃油通过滤
11、清器过滤后加压送到喷油系统，并和燃油压力调节器一起建立起稳定的燃油压力，保证喷油系统在恒定的燃油压力下工作；燃油蒸发排放控制（EVAP）系统的作用是尽量减少排入大气的燃油蒸汽。一汽丰田卡罗拉发动机是采用电子控制燃油直接喷射系统，即喷油器在ECU的控制下将燃油直接喷射到喷油器座或燃烧室中，混合新鲜空气后形成可燃混合气用于发动机工作。1.3 燃油供给控制燃油供给控制分为燃油切断控制和燃油泵的控制。燃油切断控制是指节气阀闭合时的减速过程中，流向喷射器的电流被切断，以提高1,000rpm以上发动机转速下的燃油经济性。燃油切断控制也可在发动机转速超过6,700rpm时发生，不论节气阀位置如何，从而保证发
12、动机不过度旋转。停车时，ECM/PCM5,000rpm（M/T：4,200rpm）以上发动机转速下切断燃油，如图2-4所示。燃油泵的控制是在接通点火装置时，ECM/PCM将PGM-F1主继电器接地，该继电器随即发动机运转过程中，ECM/PCM将PGM-F1主继电器接地并向燃油泵输出电流。发动机停转，且点火装置接通的情况下，ECM/PCM切断连接PGM-F1主继电器的地线，从而切断流向燃油泵的电流。节气门开度传感器MAP传感器曲轴位置传感器减速高转速曲轴位置传感器车速传感器车速传感器曲轴位置传感器ECT传感器IAT传感器节气门开度传感器MAP传感器曲轴位置传感器清污控制电磁阀发动机RPMEGR升
13、程传感器氧传感器BARO传感器蓄电池电压MAP传感器断油判断高车速进气岐管压力进气温度修正加速时修正空燃比修正EGR再循环比修正确定喷油量计算修正值计算基本喷油量量发动机冷却液温度修正蓄电池电压修正大气压力修正蒸汽排气进气量修正燃油压力修正图2-4 燃油控制原理图1.4丰田RAV4发动机点火系统点火系统工作原理是点火线圈产生的高电压脉冲由线圈导线传至分电器，通过分电器及其转子转动将电压脉冲引导给相应的火花塞高压线，然后送给火花塞，经火花塞产生火花点燃燃烧室中的可燃混合气。RAV4车型发动机中所使用的程控点火（PGM-IG）方式，利用微电脑（发动机电脑ECM/PCM）处理来自上置点信号、曲轴位置
14、信号、气缸位置传感器、节气门位置传感器、冷却水温传感器和歧管绝对压力传感器的输入信号，以确定不同工况下正确的点火正时（如表2-1所示），这样可对点火正时进行最佳控制，发动机电脑的电压脉冲传送给点火电脑以触发电火花，其控制原理如图2-5所示。ECM/PCM通电时间基本点火校正LEDDTC传感器MAP传感器ECT传感器IAT传感器曲轴传感器TP传感器维修检测插接器爆震传感器点火器单元分电器点火线圈火花塞冷却液温度校正进气温度校正 怠速校正 爆震校正校正换挡校正自动变速控制系统换挡控制图2-5 控制点火系统原理图表2-1 发动机点火正时修正量修正项目相关的传感器及信号说明怠速修正上置点信号、曲轴位置信号、气缸位置传感器、歧管绝对压力传感器点火正时根据怠速条件下的发动机转速进行修正发动机暖机修正发动机冷却水温传感器按照发动机暖机工况调整点火延迟角；以便在发动机驾驶性能和废气排放等级间能达成良好的平衡发动机冷却水温修正发动机冷却水温传感器发动机冷却水温度较低时修正点火提前角；发动机冷却水温度较高时修正点火延迟角起动时点火正时设定在上置点前7，
